一种汽车转向系统卷曲吸能钢带的制作方法

本实用新型属于汽车电动助力转向技术领域，具体涉及一种汽车转向系统卷曲吸能钢带。

背景技术：

碰撞溃缩性能是汽车电动转向系统的重要指标，更是汽车转向系统被动安全的关键。吸能钢带是汽车转向系统溃缩力的重要组成部分，卷曲钢带由于其良好的工艺性及安装空间的适应性已经广泛地应用于电动助力转向系统的设计，如图1所示。卷曲钢带的两个安装孔分别与转向系统的支架相连，在溃缩过程中，钢带逐渐展开，并提供展开力。但对于目前等材料宽度卷曲钢带的设计，展开力与展开半径有着直接关系(与展开半径成反比)，随着转向系统溃缩过程的进行，卷曲钢带逐渐展开，其展开半径逐渐变小，导致其展开力逐渐增大，其测试结果如图2所示，初始展开力和最终展开力之间的偏差超过1000N。

在碰撞测试过程中，转向系统的作用是提供一个受力平台，希望溃缩过程中，能够产生平稳的溃缩力。因此，溃缩过程中卷曲钢带首末端点处展开力的差异已经成为影响溃缩力稳定性能的因素。

技术实现要素：

本实用新型是为解决上述问题而进行的，对目前的卷曲吸能钢带进行了改进，提供了一种能够有效缩小展开力偏差的汽车转向系统卷曲吸能钢带。为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

本实用新型提供的汽车转向系统卷曲吸能钢带具有如下技术特征：包括第一板安装部、与第一板安装部一体成型的卷曲部、从卷曲部的游离端伸出并且与第一板安装部相垂直的第二板安装部。其中，第一板安装部与第二板安装部上分别安装有第一安装孔和第二安装孔；卷曲部中间部分设置一贯穿槽，当发生碰撞溃缩卷曲部被拉平时，贯穿槽呈两头窄中间宽的纺锤形；贯穿槽的最大宽度为卷曲部宽度的一半，贯穿槽的最小宽度为最大宽度的1/4～1/3。

卷曲钢带的主体部分符合阿基米德螺线，根据工程力学原理，卷曲钢带的展开力不但与展开半径有关，而且与壁厚、宽度及材料的强度有着直接关系，其与卷曲钢带的展开半径成反比，与钢带壁厚的平方成正比，与卷曲钢带的宽度及屈服强度成正比。

本实用新型贯穿槽的几何形状和尺寸可以由卷曲钢带展开力与展开半径及钢带宽度的关系进行计算。

优选的，在本实用新型提供的汽车转向系统卷曲吸能钢带中，贯穿槽的最小宽度为最大宽度的1/4。

优选的，在本实用新型提供的汽车转向系统卷曲吸能钢带中，第一安装孔的尺寸大于第二安装孔，第一安装孔呈长圆形，第二安装孔的形状为圆形。该设计与现有技术相同，根据安装架的尺寸、形状进行确定。

优选的，在本实用新型提供的汽车转向系统卷曲吸能钢带中，第二板安装部游离端的两个侧端上对称并且垂直设置有两个凸起片，凸起片内侧设置有一弧形凹槽。

优选的，在本实用新型提供的汽车转向系统卷曲吸能钢带中，卷曲吸能钢带的宽度为 22mm，厚度为2.7mm。与目前宽度为14mm，厚度为2mm的卷曲吸能钢带相比，本实用新型中的汽车转向系统卷曲吸能钢带在保证卷曲钢带在起始点展开力的同时，降低了卷曲钢带在终点处的展开力，保证了卷曲钢带能够提供稳定的展开力，由目前卷曲钢带的展开力的增量超过1000N降至增量小于300N，为整个转向系统稳定的溃缩性能提供了保证。实用新型的作用与效果

根据本实用新型提供的汽车转向系统卷曲吸能钢带，由于卷曲部中间部分设置一贯穿槽，当发生碰撞溃缩卷曲部被拉平时，贯穿槽呈两头窄中间宽的纺锤形；贯穿槽的最大宽度为卷曲部宽度的一半，贯穿槽的最小宽度为最大宽度的1/4～1/3，保证了卷曲钢带的展开力波动控制在100N以内，在卷曲钢带空间允许的情况下，能够减小卷曲钢带在始末端点处展开力的差值，有效解决了目前卷曲钢带在始末端展开力差异过大的问题，有效地保证了卷曲钢带展开力的稳定性，进而保证转向系统溃缩力的稳定性，对转向系统的溃缩性能具有重要的意义。

附图说明

图1是现有技术中汽车转向系统卷曲吸能钢带的结构示意图；

图2是现有技术中汽车转向系统卷曲吸能钢带的展开力测试结果图；

图3是本实用新型实施例中的汽车转向系统卷曲吸能钢带的立体结构示意图；

图4是本实用新型实施例中的汽车转向系统卷曲吸能钢带的展平结构示意图；

图5是本实用新型实施例中的汽车转向系统卷曲吸能钢带的展开力测试结果图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细描述。但下列实施例不应看作对本实用新型范围的限制。

图3是本实用新型实施例中的汽车转向系统卷曲吸能钢带的立体结构示意图；图4是本实用新型实施例中的汽车转向系统卷曲吸能钢带的展平结构示意图。

如图3和图4所示，汽车转向系统卷曲吸能钢带100安装在汽车转向系统中转向轴上管的L型支架上，包括第一板安装部1、与第一板安装部1一体成型的卷曲部2、从卷曲部的游离端伸出并且与第一板安装部1相垂直的第二板安装部3。

第一板安装部1上安装有第一安装孔11，该第一安装孔11呈长圆形或椭圆形。为了匹配安装，该第一板安装部1顶端切有两个倒角。

卷曲部2中间部分设置一贯穿槽21，如图4所示，当发生碰撞溃缩卷曲部被拉平时，贯穿槽呈两头窄中间宽的纺锤形。贯穿槽的最大宽度为卷曲部宽度的一半，贯穿槽的最小宽度为最大宽度的1/4～1/3，优选1/4。

第二板安装部3上安装有呈圆形的第二安装孔31，该第二安装孔31的尺寸小于第一安装孔11。两个安装孔的形状和尺寸与现有技术相同，根据安装架的尺寸、形状进行确定。

此外，第二板安装部3游离端的两个侧端上对称并且垂直设置有两个凸起片32，该凸起片32内侧设置有一弧形凹槽33。

本实施例中的汽车转向系统卷曲吸能钢带的宽度为22mm，厚度为2.7mm。与目前宽度为14mm，厚度为2mm的卷曲吸能钢带相比，本实用新型中的汽车转向系统卷曲吸能钢带在保证卷曲钢带在起始点展开力的同时，降低了卷曲钢带在终点处的展开力，保证了卷曲钢带能够提供稳定的展开力，为整个转向系统稳定的溃缩性能提供了保证。

本实施中，卷曲钢带的主体部分符合阿基米德螺线，根据工程力学原理，卷曲钢带的展开力不但与展开半径有关，而且与壁厚、宽度及材料的强度有着直接关系，其与卷曲钢带的展开半径成反比，与钢带壁厚的平方成正比，与卷曲钢带的宽度及屈服强度成正比。

本实用新型贯穿槽的几何形状和尺寸可以由卷曲钢带展开力与展开半径及钢带宽度的关系进行计算。

根据图5所示，本实施中的卷曲钢带保证了卷曲钢带的展开力波动控制在100N以内，在卷曲钢带空间允许的情况下，能够减小卷曲钢带在始末端点处展开力的差值，有效解决了目前卷曲钢带在始末端展开力差异过大的问题，有效地保证了卷曲钢带展开力的稳定性，进而保证转向系统溃缩力的稳定性，对转向系统的溃缩性能具有重要的意义。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。